SU697055A3 - Полимерна композици - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к полимерным композици м на основе сложных полиэфиров , используемых дл  получени  литьевых изделий.

Известна полимерна  композици , 5 включанвда  сложный полиэфир и стекловолокно . В качестве сложного полиэфира она содержит полипропилентерефталат или полибутилснтерефталат 1, Издели  на основе этой композиции имеют 10 хорошие механические свойства. Однако, если их получают литьем под давлением , то возможно сильное коробленкё, особенно, если издели  имеют тонкие стенки. В этом случае необходимы срав-15 нительно длинные литниковые пути.

Цель изобретени  - уменьшение короблени  изделий.

Эта цель достигаетс  тем, что полимерна  композици , включающа  слож- 30 ный полиэфир и стекловолокно, в качестве сложного полиэфира содержит сополйэфир с температурой кристаллизации 35-75 С на основе 1,4-бутилен- , терефталата и соединени , выбранного 25 из группы, состо щей из ортофталевой кислоты, изофталевой кислоты, 4,4-дифенилсульфондикарбоновой кислоты, 2,2-бис(4-гидроксиэтоксифенил)-пропана , 1,3-бисгидроксиэтйл-5,5-ди- 30

алкилгидантоина, 1,3,3-триметил-5-карбоксил-3- (п-карбоксилфенил)-индна и- 1,4-циклогександиметанола, при следующем соотношении компонентов, вес.%;

Сополйэфир40-98

Стекловолокно2-60Температура кристаллизации (Т), котора  представл ет собой меру склоности сополиэфира к кристаллизации, находитс  преимущественно в пределах 40-60 с. Найдено, что сополйэфир с Т 35-70°С получают, -если количество сокомпонентов составл ет примерно от 1 до 9, в особенности от 2,5 до 7 мол.%, 1,3-бисгидроксиэтил-5,5-диалкилгидантоина , от 1 до 6, в. особенности от 1,5 до 5 мол., 2,2-бис (4-гидроксиэтоксифвнил)-пропана, от 1 до 6, в особенности от 1,5 до 5 мол.%, 1,3,З-триметил-5-карбоксил-3- (л-карбоксифенил)-индана, . от 3,5 до 20, в особенности от 5 до 12,5 мол.%, изофталевой или ортофталевой кислоты, от 1 до 7,5 в особен,ности от 1,5 до 6 мол.%, 4,4 -дифени сульфондикарбоновой кислоты или от 2 до10, в особенности от 3 до 8 мол.%, 1,4-Циклогександиметанола, счита  на сополйэфир.

Особенно ценны композиции, в которых содержитс  от 3 до 4 2,2-бис(4 гидроксиэтоксифенил)-пропана или от 4 до б мол,% 1,3-бисгидроксиэтил-5 ,5-диметилгидантоина, счита  на сополиэфир, и 5-50 вес,% fСтекловолокна, счита  на общую массу .

Согласно изобретению, композицию Получают по известным методам путем вмешивани  стекловолокна в сополиэфир . При этом стекловолокно моу..ег 0ыть вмешано до во врем  или после Получени  сополиэфира ЦелесообразЙо стекловолокно вводить на экструдере и смесь гранулировать. Сополиэфир, примен емый согласно Изобретению, получают по известному методу, например конденсацией в расплаве и/или в твердой фазе и др При этом поликонденсацию осу14@ствл йт до получени  относительной в зкости сополиэфира примерно от 1,3 до 4,0, преимущественно от 1,5 до 3,5.

При переработке полиэфирных расПлавов перед реакцией поликонденсации или с введением волокнистого Наполнител  могут быть внесены инертные добавки всех типов, в частности наполнители, например слюда Или стекл нные шарики, органические или неорганические пигменты, оптические отбеливатели, матирующие средсзтва , средства, способствующие крис аллизации и делающие полиэфиры негорючими (не воспламен ющимис ), например органические соединени  или Полимеры, содержащие хлор и/или бром особенно те, которые могут примен т-ьс  вместе с окисью сурьмы.

Композици , согласно изобретению - 1резвычайно пригодна дл  получени  Кристаллизации усиленных литьевых изделий, особенно тонкостенных (плокостных ) изделий, у которых наблюдаетс  лишь небольшое коробление. Это объ сн етс  степенью кристаллизации сополиэфира благодар  чему устран етс  коробление в случае применен-и  армированного стекловолокном поли--1 ,4-бутилентерефталата

Ниже приведены примеры, подробно по сн ющие изобретение Температуру KpHcfаллизации сополиэфира измер ют с помощью дифференциального термоанлиза на темперированной в течение 3 мин при и затем быстро заК 1ленно$|1 . пробе. При этом закаленную пробу с помощью дифференциального калориметра нагревают со скоростью 16° С/мин. В термограмме пробы вер-шина экзотермического пика означает температуту кристаллизации. Относительную в зкость сополиэфира определ ют в растворе 1 г сополиэфира в 100 мл смеси, состо щей из равных частей фенола и 1,1,2,2-тетрахлорэт на, при .

Коробление определ ют по следующей методике : формованное изделие укладывают на плоскость и измер ют угол, образующийс  между этой плоскостью и плоскостью издели , противолежащей кромке отливки, Пример 1.В 10-литровый

реактор,- снабженный мешалкой, патрубком ,цл  подачи азота, разделительной колонной и термометром, загружают 3380 г диметилтерефталата (ДМТ), ,

2720 г бутандиола, 632 г 2,2-бис,(4-гидроксиэтоксифенил )-пропана (диакола 22) (10 мол.%, счита  на ДМТ) и 2,3 г тетраизопропилтитаната, и смесь нагревают до 140°С. При перемешиванни и пропускании азота s течеHHd 2,5 ч отгон етс  38% от теоретического количества метанола, причем температура реакционной смеси возрастает ДО 210°С.

Полученный продукт перегружают

во второй реактор и после нагревани  реакционной смеси до 230°С в течение получаса с помощью водоструйного насоса снижают давление до 140 торр.

При повышении температуры реакционной смеси до 250°С с помощью вакуумнасоса в течение 45 мин снижают вакуум до Of 50 торр. Эту температуру реакции и вакуум поддерживают в течение 5,5 ч. Далее содержимое реактора выгружают. Полученный полиэфир с относительной в зкостью 2,45 гранулируют ,. Температура кристаллизации Т сополиэфира с 5 мол,% дианола 22

°

J кг полученного гранул та смешивают с 1,3 кг стекл нного волокна длиной 6 .4Mf снова гранулируют с помощью экструдера. Полученную массу льют под давлением на пластины размером

.120x80x1 причем литье производ т С помощью щелевого обреза на 80 ivnvi широкой стороне. Температура цилиндра от загрузочной зоронки к соплу составл ет 230, 250 и , температура пресс-формы 80°С, Угол короблени  1 f 7

Пример 2. В 10-литровый реактор, снабженный мешалкой, патрубком дл  подачи азота, разделительной

колонной и термометром, загружают 3380 г диметилтёрефталата (ДМТ) , 2720 г бутандиола-1,4, 432 г 1,3-бисгидроксиэтил 5 ,5-диметилгидантоина (БГ-ДМГ) (10 мол.%, счита  на ДМТ) и

2,3 г тетраизопропилтитаната, и смесь нагревают при 140°с;. При перемешивании и подаче азота в течение 2., 5 ч отгон ют 97% метанола от теоретического количества, причем температура

реакционной смеси повьшаетс  до

205°С,

Полученный продукт превращени  перегружают во второй реактор и вакуум1 руют реакционную смесь при 230°С

в течение получаса при 90 -торр с помощью водоструйного насоса. При повышении реак- чонной температуры до |250°С с помощью вакуум насоса в течение 40 мин понижают вакуум до 0,50 торр. Эту температуру реакции вакуум поддерживают в течение 5 ч. Далее содержимое реактора выгружают Полученный полиэфир с относительной в зкостью 2,48 гранулируют, Тем пература кристаллизации Т сополиэфира с 5% мол, ВГ-ДМГ составл ет 3 кг полученного гранул та смеши вают с 1,3 кг стекл нного волокна с длиной 6 мм и снова гранулируют в экструдере. Полученную формовочную массу льют под давлением на пла тины размером 120x80x1 мм, затем из мер ют угол кораблени , который равен 2,2

Таблица Пример 3 (сравнительный), 3 кг поли-1,4-бутилентерефТсшата (ПБТ) с относительной в зкостью 2,42 и температурой кристаллизации смешивают с 1,3 кг стекл нного волокна с длиной волокон б мм, снова гранулируют в экструдере. Полученную формовочную массу льют под давлением на пластины, как описано в примере 1, Угол короблени  сильно покоробленных пластин 11,1°. Примеры 4-12, Аналогично примерам 1 и 2 получают композиции из сополиэфиров, приведенных в табл. 1, усиленных 30 вес,% стекловолокна . , Полученные результаты, приведены в табл.1.

;

ПВТ +5 4,4 -дифенилсульфондикарбоновой кислоты

ПБТ + 10 ортофталевой кислоты

ПБТ +7,5 1,4-циПримечание , Добавл емое к ПБТ соединение

Пример 13, Композиции соглас- ности при изгибе и теплостойкости но примерс1М 1,2,3 и 6 перерабаты- литьем под давлением, вают в образцы дл  определени  прочности на раст жение, ударной в з- Полученные результаты приведены кости, модул  эластичности, проч- 0 в табл.2.

56

1,9

44 3,1

вз то в мольных процентах, счита  на полиэфир. 70 .ПБТ гомополимер + +30 стекловолокна 1330 2020 70 ПБТ с 5 мол Л БТ-ДМГ + + 30 стекловолокна 1370 2100 70 ПБТ с 5 мол.% дианола 22 -« 30 стекловолбкна1370 2000

70 ПБТ с 10 мол.% изофталавой кислоты + 30 стекловолокна

Механические и физические свойстра изделий на основе предлагаемой ко| тозиции аналогичны свойствам изделий на основе известной композиции, но угол короблени  изделий из предлагаемой композиции значительно меньТ а 6 ,п и ц а 2

14

163

41

84800

ше, чем этот показатель изделий из известной композиции.

Примеры 14-15. Сополиэфиры получают аналогично примерам 1 и 2. Составы композиций и свойства изделий на их основе приведены в табл. 3,

Таблица 3 85000 40 10 205 82400 40 Д2 186 78100 42 14 175